化肥减量配施液体有机肥对土壤理化性质及葡萄产质量的影响

作者: 唐开军

化肥减量配施液体有机肥对土壤理化性质及葡萄产质量的影响0

摘要 以“夏黑”葡萄为试材,采用田间试验法,研究了化肥减量配施液体有机肥对果园土壤微生物量碳氮含量、土壤酶活性以及葡萄品质与产量的影响,探明化肥减量配施液体有机肥对安徽省葡萄果园土壤理化性质和葡萄产质量的影响,以期为液体有机肥在安徽葡萄生产中的应用提供参考。结果表明,与不配施液体有机肥处理相比,配施液体有机肥处理均可以不同程度提高土壤微生物量碳氮含量、土壤酶活性,增加葡萄产量,改善葡萄品质,且均以化肥减量20%配施液体有机肥处理最佳。在安徽葡萄种植过程中,采用化肥减量20%配施液体有机肥的施肥方式可以实现葡萄增产提质和化肥减量增效的目的。

关键词 液体有机肥;葡萄;土壤理化性质;品质;产量

中图分类号 S663.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2023)17-0132-03

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.17.029

Effect of Fertilizer Reduction Combined with Liquid Organic Fertilizer on Soil Physicochemical Properties and Grape Yield Quality

TANG Kai-jun

(Bureau of Rural Ecological Energy, Xuanzhou District, Xuancheng City, Anhui Province,Xuancheng,Anhui 242000)

Abstract Taking“Xiahei” grape as test materials, the effects of reducing chemical fertilizers and applying liquid organic fertilizers on orchard soil microbial biomass carbon and nitrogen content, soil enzyme activities, as well as grape quality and yield were studied by field experiments.The effects of reducing the amount of chemical fertilizers and applying liquid organic fertilizers on the soil physical and chemical properties, grape quality and yield of grape orchards in Anhui Province were investigated, in order to provide reference for the application of liquid organic fertilizers in grape production in Anhui Province.The results showed that compared with the treatment without liquid organic fertilizer, the treatment with liquid organic fertilizer could increase soil microbial biomass carbon and nitrogen content, soil enzyme activity to different degrees, increase grape yield, and improve grape quality,and the best treatment was reduction of chemical fertilizer by 20% and application of liquid organic fertilizer. In the process of grape planting in Anhui, the use of reduction of chemical fertilizer by 20% and application of liquid organic fertilizer could achieve the purpose of increasing grape production and quality and reducing the amount of chemical fertilizer and increasing efficiency.

Key words Liquid organic fertilizer;Grape;Soil physical and chemical properties;Quality;Yield

葡萄是一种重要的经济果品,具有见效快、收益高等优点,已成为我国果农增收的重要增长点[1]。安徽省具有良好的气候和生态环境条件,已成为葡萄栽培大省和重要的产区之一。近年来,随着观光采摘农业、设施农业发展速度的加快,安徽省葡萄种植面积不断扩大,产品种类日渐丰富,葡萄产业发展的空间巨大。但果农为了获取经济效益,一味地追求产量,盲目增加化肥施用量,造成土壤板结、养分流失和面源污染等后果,导致果实品质和产量降低,对当地葡萄产业的可持续发展产生了严重影响[2]。因此,要在保证葡萄品质和产量稳定的基础上,实现化肥的减量增效是目前安徽葡萄产业发展亟待解决的问题。

有机肥与化肥配施可以协调土壤碳氮平衡,提高土壤生产力,已成为减肥增效的有效手段之一。液体有机肥是一种新型的水溶性肥料,与化肥配施可以活化土壤养分,促进植株对营养成分的吸收和利用,提升作物的品质和产量[3],这种施肥方式逐渐成为我国肥料施用的重要趋势。姜佰文等[4]研究表明,减施40%化学氮肥配施液体有机肥可提高玉米籽粒氮素积累量5.28%~10.00%,可提高籽粒氮素吸收速率21.34%~38.18%,提高产量8.42%~9.92%。阎立江等[5]研究了增施“荣木”液体有机肥对“明宝”草莓生长的影响,结果表明,增施液体有机肥可以有效促进草莓生长发育、改善果实品质并增加产量。万辰等[6]研究指出,在油菜田施用液体有机肥,可以在短时间内大幅度提高土壤铵态氮、硝态氮、有效磷含量,同时可以提升土壤有机质含量。目前,在多种作物上应用液体有机肥均取得了良好的效果,但液体有机肥应用于葡萄上的研究较少,尤其是化肥减量配施液体有机肥在葡萄生产中的应用效果鲜见报道。基于此,笔者研究了不同用量化肥配施液体有机肥对土壤理化性质、葡萄品质和产量的影响,探究配施液体有机肥对减肥增效的潜力,以期为安徽省化肥减量和液体有机肥在葡萄上的合理应用提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020年4—9月在安徽省宣城市宣州区孙埠镇西马村葡萄园进行,该地属亚热带湿润季风气候,年平均气温15.5 ℃,年平均降水量1 364.22 mm,无霜期约240 d。供试土壤属砂质壤土,0~20 cm土壤pH 7.14,有机质4.53 g/kg,碱解氮36.45 mg/kg,有效磷4.27 mg/kg,速效钾146.14 mg/kg。

1.2 供试肥料

尿素(含N≥46%,购自山东中沃国际肥业有限公司)、磷酸二铵(含N≥18%、P2O5≥46%,购自济南腾博化工有限公司)、硝酸钾(含K2O≥51%,购自鹤壁市大德生物科技有限公司)、液体有机肥(含有机质≥45%,N+P2O5+K2O≥5%,购自山东万瑞谷德农业科技有限公司)。

1.3 试验设计

供试作物为葡萄,品种为4年生“夏黑”,果园定植株行距为1.5 m×3.0 m,高宽垂架型。设5个处理:CK(全量化肥)、T1(全量化肥配施液体有机肥)、T2(化肥减量10%配施液体有机肥)、T3(化肥减量20%配施液体有机肥)、T4(化肥减量30%配施液体有机肥),化肥于萌芽期一次性开沟(距主干40 cm,沟宽32 cm,沟深50 cm)施入,液体有机肥作为基肥一次性喷洒地表,各处理施肥量见表1。各处理3次重复,小区面积54 m2,随机区组设计,各小区日常田间管理一致。

1.4 测定项目与方法

(1)土壤理化性质。 果实采收期按照多点采样法取各小区0~20 cm土层土壤样品,混合均匀后用塑料袋密封。新鲜样品过0.5 mm筛后放置于冰箱中待测土壤微生物量碳、氮含量和酶活性。

土壤微生物量测定参照《土壤微生物生物量测定方法及其应用》[7],微生物量碳采用三氯甲烷熏蒸提取-容量分析法测定,微生物量氮采用熏蒸提取—茚三酮比色法测定;土壤酶活性的测定参照《土壤酶及其研究方法》[8],苯酚钠-次氯酸钠比色法测定土壤脲酶活性,高锰酸钾滴定法测定过氧化氢酶活性,3,5-二硝基水杨酸比色法测定蔗糖酶活性,磷酸苯二钠法测定碱性磷酸酶活性。

(2)果实产量与品质。于果实成熟期各处理均随机采集30串果穗,用电子天平测定单穗质量并取平均值,并随机选取30粒果实测定质量并计算平均单粒质量,各处理全部采摘量为产量。

从每串果穗中随机取1粒果实,搅拌机搅成果浆后测定品质指标。参照李合生[9]的方法,采用苯酚法测定可溶性糖含量,采用酸碱滴定法测定可滴定酸含量,采用高效液相色谱法测定维生素C含量,可溶性固形物含量采用手持数显糖度计进行测定。

1.5 数据处理

采用Excel对试验数据进行整理,用SPSS 20.0对试验数据进行统计分析,处理间差异显著性的检验采用单因素方差分析法,运用Duncan法进行处理间多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对土壤理化性质的影响

2.1.1 土壤微生物量碳、氮含量。

由表2可知,不同化肥减量配施液体有机肥处理均可以对土壤微生物碳、氮含量产生影响。微生物碳含量方面,处理T1~T4均显著高于CK,具体表现为T3>T4>T2>T1>CK,其中处理T3的含量最高;此外,土壤中微生物氮含量的表现与微生物碳较为相似,处理T1~T4的微生物氮含量均显著高于CK,具体表现为T3>T4>T2>T1>CK,其中处理T3的含量最高。综合来看,化肥减量配施液体有机肥可以提高土壤中微生物碳、氮含量。

2.1.2 土壤酶活性。

由表3可知,不同化肥减量配施液体有机肥处理均可以对土壤酶活性产生不同程度的影响。土壤碱性磷酸酶活性表现为处理T1~T4均显著高于CK,且处理T3活性最高,较CK增高32.50%;土壤脲酶活性表现为处理T1~T4均显著高于CK,且处理T3活性最高,较CK增高13.83%;土壤过氧化氢酶活性表现为处理T1~T4均高于CK,且处理T2、T3、T4与CK差异均达显著水平,处理T3的活性最高,较CK增高37.50%;土壤蔗糖酶活性表现为处理T1~T4均高于CK,且处理T2、T3、T4与CK差异均达显著水平,处理T3的活性最高,较CK增高15.38%。由此可知,化肥减量配施液体有机肥可以有效提高土壤碱性磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶的活性。

2.2 不同施肥处理对葡萄产量的影响

由表4可知,不同化肥减量配施液体有机肥处理均可以对葡萄单粒质量、单穗质量、产量产生不同程度影响。单粒质量表现为处理T3>T2>T4>T1>CK,其中处理T3、T2增加显著,分别较CK增加14.03%、11.92%。单穗质量表现为处理T3>T4>T2>T1>CK,处理T3均显著高于其他处理,较CK增加6.95%。产量表现为处理T3>T2>T4>T1>CK,处理T3均显著高于其他处理,较CK增产12.98%。由此可知,化肥减量配施液体有机肥可以有效增加葡萄单粒质量、单穗质量和产量。

2.3 不同施肥处理对葡萄品质的影响

由表5可知,不同化肥减量配施液体有机肥处理均可以对葡萄品质产生一定影响。处理T1~T4的可溶性固形物含量均显著高于CK,其中处理T3最高,较CK提升了7.60%;处理T1~T4的可滴定酸含量均较CK有所降低,其中处理T3含量最低,较CK降低了17.31%;处理T2、T3的VC含量均显著高于CK,较CK分别提升了2.50%和19.78%,处理T1和T4均低于CK;处理T1~T4的固酸比均显著高于CK,其中处理T3最高,较CK提高了30.25%。由此可知,化肥减量配施液体有机肥可以有效改善葡萄品质。

3 讨论

土壤微生物量碳可以调节土壤养分的矿化、固定过程,可反映出养分的有效性和生物活性;土壤微生物量氮是氮素的重要储备库,可以反映出微生物对氮素矿化和固持作用的效果。因此,微生物量碳、氮与土壤养分的循环关系密切,是反映土壤肥力的重要指标之一。液体有机肥施入土壤中可以为微生物提供碳源和其他养分,促进微生物大量繁殖,提高土壤养分的有效性,同时提高微生物活性[10]。王沛裴等[11]研究指出,土壤中施入液体有机肥可以提高土壤微生物量碳、氮含量。王兴龙等[12]指出,配施有机肥可大幅提高土壤微生物量碳、氮含量,但过量施用有机肥土壤微生物量碳、氮含量会降低。该研究结果表明,化肥减量配施液体有机肥后土壤微生物量碳、氮含量均显著高于CK,且均以化肥减量20%配施液体有机肥时含量最高,当化肥减量30%配施液体有机肥时土壤微生物量碳、氮含量又呈下降趋势,这与王兴龙等[12]的研究结果一致。

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